Fórmulas OEE que debes conocer

A pesar de ser la métrica más importante cuando se trata de medir la productividad de la fabricación, todavía hay muchos conceptos erróneos sobre la observación y el cálculo de la OEE (Eficacia Operativa de los Equipos).

En este artículo, hablaremos de importantes fórmulas OEE para calcular la OEE, así como de sus aplicaciones. También aprenderemos cómo medir regularmente la OEE puede ayudar a mejorar la OEE y la productividad.

Al final de este artículo, habrás aprendido sobre:

• Concepto y definición de OEE
• Tres componentes diferentes de la OEE y cómo calcular cada uno de ellos
• La fórmula para calcular la OEE
• Ejemplo de cálculo OEE
• Por qué es importante controlar regularmente la OEE para mejorar la productividad
• Buenas prácticas para aumentar la OEE

Empecemos por lo básico: ¿qué es la OEE?

¿Qué es la OEE?

OEE, que significa Overall Equipment Effectiveness, es una métrica utilizada para medir la eficacia con la que se ejecuta un proceso de fabricación en comparación con todo su potencial durante su Tiempo de Producción Planificado.

La OEE fue acuñada por Seiichi Nakajima como parte de su metodología TPM (Mantenimiento Productivo Total). La OEE identifica el porcentaje de tiempo de fabricación que es productivo teniendo en cuenta tres elementos diferentes: disponibilidad, rendimiento y calidad.

Una puntuación OEE del 100% significa que el proceso de fabricación funciona sin interrupciones durante todo el Tiempo de Producción Planificado (100% de disponibilidad), constantemente a su velocidad máxima teórica (100% de rendimiento), y sólo produce productos/piezas buenos y no defectuosos (100% de calidad).

Las fábricas y cualquier empresa con procesos de fabricación deben esforzarse por medir regularmente su OEE (idealmente en tiempo real), siendo la OEE la métrica de referencia para evaluar el progreso del proceso de fabricación, identificar las pérdidas, reducir/eliminar los residuos y mejorar la productividad de los equipos de fabricación.

Al medir la OEE y las pérdidas subyacentes, la empresa puede obtener información valiosa sobre cómo puede mejorar su proceso de fabricación para que sea más eficazeficiente y productivo.

Cómo calcular la OEE

La OEE de un proceso de fabricación se calcula como producto de sus tres componentes clave: Disponibilidad, Rendimiento y Calidad, con la siguiente fórmula:

OEE= Disponibilidad x Rendimiento x Calidad

Considerando que:

• Disponibilidad: el porcentaje de tiempo que el equipo está disponible para funcionar en comparación con el Tiempo de Producción Previsto. Una Disponibilidad del 100% significa que el equipo está siempre disponible durante todo el tiempo previsto para funcionar.
• Rendimiento: la velocidad a la que funciona el equipo como porcentaje de su velocidad máxima teórica. Un Rendimiento del 100% significa que la máquina funciona constantemente a su velocidad máxima durante todo el Tiempo de Producción Previsto.
• Calidad: el porcentaje de Unidades Buenas producidas en comparación con el Total de Unidades producidas. Una puntuación de Calidad del 100% significa que el proceso de fabricación sólo produce unidades buenas/no defectuosas.

A continuación, hablaremos de las fórmulas para calcular cada uno de estos componentes, empezando por la puntuación de Disponibilidad.

Cálculo de la puntuación de Disponibilidad

La disponibilidad se ve afectada por dos tipos de pérdidas: Paradas planificadas y Paradas no planificadas

Las paradas planificadas son cualquier periodo significativo de tiempo de inactividad en el que el equipo deja de funcionar por un motivo planificado, como cambios, inspecciones de calidad, mantenimiento planificado o ajustes.

Las paradas no planificadas son cualquier tiempo de inactividad significativo en el que el equipo está programado para la producción pero no está funcionando debido a algún tipo de fallo del equipo (es decir, averías, escasez de materiales, etc.).

Dicho esto, la puntuación de Disponibilidad puede calcularse con la siguiente fórmula:

Disponibilidad= Tiempo de producción real / Tiempo de producción potencial

Por ejemplo:

Una máquina está programada para funcionar durante un turno completo (8 horas). Hay dos casos de mantenimiento planificado, cada uno de 30 minutos, y hay un total de 55 minutos de inactividad por avería de la máquina.

A partir del ejemplo anterior, podemos identificar las siguientes variables:

• Tiempo potencial de producción: se refiere al tiempo total que estaba previsto que durara el turno, que es de 8 horas o 480 minutos
• Paradas previstas: 2 x 30 minutos, o 60 minutos en total
• Paradas imprevistas: un total de 55 minutos
• Tiempo real de producción = Tiempo potencial de producción – Paradas previstas – Paradas no previstas = 480 – 55 – 60 = 365 minutos

Disponibilidad = 365 minutos / 480 minutos = 76,04%.

Calcular la puntuación de Rendimiento

El rendimiento también se ve afectado por dos tipos de pérdidas: Pequeñas paradas y Ciclos lentos.

Puede resultar difícil diferenciar las Pequeñas Paradas de las Paradas Planificadas/No Planificadas (que son pérdidas de Disponibilidad), por lo que es importante decidir un umbral claro para diferenciarlas. Por ejemplo, la empresa puede decidir que todas las paradas que se produzcan en menos de 5 minutos se consideren Pequeñas Paradas, y las de más de 5 minutos, Paradas Planificadas o No Planificadas.

Las posibles causas de las Pequeñas Paradas incluyen materiales obstruidos, limpieza rápida, sensores bloqueados/desalineados, etc.

Los Ciclos Lentos, en cambio, son situaciones en las que el equipo funciona más despacio que su Tiempo de Ciclo Ideal (el tiempo máximo teórico que necesita un equipo para fabricar una unidad). Los Ciclos Lentos pueden deberse a varias razones, entre otras, malas condiciones ambientales, errores del operario, lubricación deficiente, materiales utilizados de calidad inferior, etc.

Dicho esto, el Rendimiento puede calcularse con la siguiente fórmula:

Rendimiento = Producción real / Producción teórica

Por ejemplo:

La máquina tiene un Tiempo de Ciclo Ideal de 10 segundos (es decir, puede producir 6 unidades por minuto) y tiene un tiempo de producción real (igual que el ejemplo anterior) de 365 minutos. Durante estos 365 minutos de tiempo de producción real, la máquina produce 2083 unidades.

Por tanto, podemos obtener las siguientes variables:

• Producción teórica = Tiempo de producción real / Tiempo de ciclo ideal = 21.900 segundos / 10 segundos = 2.190 unidades
• Producción real = 2.083 unidades

Por tanto:

Rendimiento = 2.083 / 2.190 = 95,11%.

Cálculo de la puntuación de calidad

La puntuación de calidad se ve afectada por dos tipos de pérdidas: Rechazos de Producción y Rechazos de Puesta en Marcha.

Todo equipo requiere un periodo de arranque (o calentamiento). Las unidades defectuosas producidas desde el periodo de arranque hasta que se alcanza el periodo de producción estable se denominan Rechazos de Arranque.

Los rechazos de puesta en marcha se deben a una puesta en marcha (cambio) subóptima, a una configuración incorrecta o a largos ciclos de calentamiento. También hay máquinas que producen residuos de forma natural tras el arranque.

Por otro lado, los Rechazos de Producción son todas las unidades defectuosas producidas durante el tiempo de producción estable. Entre las razones habituales de los Rechazos de Producción están los errores de los operarios, la caducidad de los materiales o las configuraciones incorrectas de los equipos.

La puntuación de calidad puede calcularse con la siguiente fórmula:

Calidad = Buena Producción Unitaria / Producción Real

Continuando con el mismo ejemplo que hemos utilizado anteriormente:

El número total de piezas producidas durante este turno es de 2.083 unidades, que incluyen tanto unidades buenas como malas. De ellas, el número de unidades declaradas como rechazadas es de 103.

Así, podemos deducir lo siguiente

• La producción total durante este turno es de 2.083 unidades
• Producción de unidades buenas: El número real de piezas buenas producidas es 2.083 – 103, por lo que 1.980 unidad

Entonces,

Calidad = 1,980 / 2,083 = 95,05%.

Cálculo de la eficacia global del equipo

Ahora que tenemos cada una de las puntuaciones de Disponibilidad, Rendimiento y Calidad, por fin podemos calcular la puntuación OEE de la siguiente manera:

OEE = Puntuación de disponibilidad x Puntuación de rendimiento x Puntuación de calidad

O también podemos utilizar la fórmula más detallada que se indica a continuación:

OEE = (Tiempo de producción / Tiempo potencial de producción) x (Producción real / Producción teórica x (Producción unitaria buena / Producción real)

OEE = 76,04% x 95,11% x 95,05%

Como los porcentajes no se pueden multiplicar, debemos convertir cada puntuación porcentual en un decimal, así

OEE = 0,7604 x 0,9511 x 0,9505

OEE = 0,6874

OEE = 68,74

¿Qué es una buena puntuación OEE?

La regla de oro teórica para una buena puntuación de OEE se cita como el 85%, o a menudo se considera una OEE de «clase mundial».

Sin embargo, los que han controlado su OEE con regularidad durante bastante tiempo pronto aprenderán que esforzarse por alcanzar esta puntuación de OEE de clase mundial del 85% no siempre es realista y, de hecho, puede ser contraproducente.

¿Por qué?

Volvamos a la fórmula básica para calcular la OEE, que es:

OEE = Disponibilidad x Rendimiento x Calidad

Lo malo de esta fórmula es que aunque un proceso de fabricación obtenga una puntuación del 90% en cada una de las categorías de Disponibilidad, Rendimiento y Calidad, sólo obtendría un 72,9% en OEE, lo que sigue estando muy lejos de la puntuación «objetivo» del 85%.

De hecho, la puntuación media de la mayoría de las fábricas de todo el mundo -incluidas algunas realmente buenas- está «sólo» entre el 60% y el 70%.

En cambio, al decidir un objetivo para la puntuación OEE, es mejor no centrarse en un número arbitrario, sino en mejorar sistemáticamente.

Controla tu puntuación actual de OEE e intenta mejorarla de forma incremental pero constante. Establece objetivos que sean realistas y significativos para tu empresa; cada hito incremental debe ser alcanzable cada dos meses: no demasiado pronto para que parezca insignificante, pero tampoco demasiado tiempo para que pierdas el compromiso de tu equipo.

Sin embargo, a lo largo de este proceso incremental, es importante ser honesto. Es decir, aunque tu puntuación real actual de OEE sea decepcionante, no te desanimes demasiado con ella y, lo que es peor, no trates de ocultarlo. Considera tu estado actual de OEE como una oportunidad para mejorar

Utilización de la OEE como herramienta de mejora de la productividad: Aplicación

Es fácil caer en la tentación de considerar la OEE como una métrica de vanidad y perder de vista por qué debemos medirla en primer lugar.

Controlar la puntuación OEE por sí sola no es muy útil para mejorar la productividad. En lugar de ello, deberíamos centrarnos menos en la puntuación de OEE y más en solucionar las pérdidas de OEE subyacentes.

La OEE puede ser una potente herramienta analítica de alto nivel si se descompone en sus tres componentes subyacentes: Disponibilidad, Rendimiento y Calidad.

Sin embargo, conocer las puntuaciones de cada uno de estos componentes por sí solo no te dirá mucho sobre lo que tienes que hacer para mejorar la OEE. En cambio, el verdadero valor de la OEE proviene de la capacidad de actuar sobre las pérdidas subyacentes de cada componente: Pérdidas de Disponibilidad, Pérdidas de Rendimiento y Pérdidas de Calidad.

Cada componente tiene dos tipos de grandes pérdidas (lo que hace un total de seis pérdidas), por lo que a menudo se denominan las Seis Grandes Pérdidas.

A continuación, analizaremos una por una estas Seis Pérdidas y daremos algunos ejemplos de acciones que puedes poner en práctica para eliminar cada una de ellas.

1. Pérdida de disponibilidad: paradas imprevistas

Una Parada No Planificada, o Tiempo de Inactividad, se refiere a un periodo de tiempo por encima de un determinado umbral en el que el equipo está programado para la producción, pero no está funcionando debido a una razón no planificada.

Disponer de este umbral es importante, ya que tendremos que diferenciar entre Paradas No Planificadas/Planificadas, que son pérdidas de Disponibilidad, y Paradas Pequeñas, que son Pérdidas de Rendimiento. Un tiempo de inactividad inferior a este umbral es una Parada Pequeña.

Las Paradas Imprevistas suelen producirse por diversos tipos de fallos de los equipos, como averías, fallos de las herramientas, etc. Sin embargo, los errores de los operarios (o la falta de operarios) y la falta de materiales también son causas habituales de Paradas Imprevistas.

La forma más eficaz de minimizar las Paradas No Planificadas es hacer un seguimiento de las razones subyacentes para poder solucionar cada una de ellas respectivamente. Un método habitual es asignar Códigos de Razón a las distintas causas de paradas y controlar la aparición de cada Código.

2. Pérdida de disponibilidad: paradas planificadas

Las causas más comunes de las Paradas Programadas son los cambios (o puestas a punto) u otros tipos de ajustes del equipo (ajustes del utillaje, limpieza periódica, tiempo de calentamiento, inspecciones de calidad, etc.).

Los cambios (o configuraciones) suelen ser las mayores fuentes de Paradas Planificadas, y uno de los métodos más eficaces para abordar las Paradas Planificadas es implantar el SMED (Cambio o Muerte en un Minuto).

3 Pérdida de rendimiento: Ciclos lentos

Los Ciclos Lentos se refieren al tiempo en que el equipo funciona más despacio que su Tiempo de Ciclo Ideal, mientras que el Tiempo de Ciclo Ideal es el tiempo teórico más rápido para que el equipo fabrique una unidad.

Algunas de las razones más comunes de los Ciclos Lentos son:

• Acumulación de suciedad/residuos
• Desgaste
• Mala lubricación
• Malos materiales utilizados
• Condiciones medioambientales
• Errores del operario
• Arranques más largos/demasiado frecuentes

Asegurarse de que el equipo, el operario y el entorno están en condiciones óptimas es la clave para minimizar los Ciclos Lentos.

4. Pérdida de rendimiento: pequeñas paradas

Las Pequeñas Paradas contabilizan el tiempo en que el equipo experimenta una parada de corta duración por debajo del umbral acordado.

Algunas razones habituales de las Pequeñas Paradas son los atascos de material, la obstrucción del flujo de fabricación, las configuraciones incorrectas, los sensores bloqueados, etc.

Identificar la causa subyacente de las Pequeñas Paradas es crucial para mejorar la Puntuación de Rendimiento.

5. Pérdida de calidad: Rechazos de inicio

Contabiliza las unidades defectuosas producidas desde la puesta en marcha del equipo hasta que se alcanza el estado de producción estable.

Las causas subyacentes comunes de los rechazos de arranque incluyen ajustes incorrectos y un arranque no óptimo. Sin embargo, hay máquinas que generan residuos de forma natural durante el periodo de arranque/calentamiento.

6. Pérdida de calidad: Rechazos de producción

Unidades defectuosas producidas durante el periodo de producción estable.

Algunos ejemplos de motivos habituales de Rechazos de Producción son configuraciones incorrectas, errores de los operarios, caducidad de los materiales, etc.

Por qué controlar la OEE es crucial para mejorar la productividad

Como podemos ver al estudiar las fórmulas para calcular la OEE anteriores, la OEE es en realidad una métrica holística que combina mediciones de la disponibilidad, el rendimiento y la calidad de la producción; los tres son los elementos más importantes de la productividad de fabricación.

Dicho esto, la supervisión de la OEE proporcionará los siguientes beneficios:

1. Te permite identificar y priorizar rápidamente los problemas

En la supervisión periódica de la OEE en tiempo realpuedes identificar rápidamente las pérdidas y las condiciones que pueden reducir tu OEE y tu rendimiento general, de modo que puedas resolver más rápidamente esta situación. Al medir los tres componentes diferentes de la OEE, también puedes identificar múltiples pérdidas en varias áreas, lo que te permite priorizar los problemas más críticos que exigen atención inmediata. Por ejemplo, si identificas que estás utilizando material de baja calidad que puede disminuir significativamente la calidad de tu producto, entonces puede requerir una atención más inmediata que cuando identificas que una máquina experimenta ciclos lentos una vez cada turno.

2. Mejorar la transparencia y la responsabilidad de tu equipo

No olvides que los factores humanos también pueden desempeñar un papel importante en tu productividad de fabricación. La supervisión en tiempo real de tu OEE te permitirá controlar fácilmente lo que ocurre con tu equipo en cada momento, incluidos los errores de los operarios. Esto mejorará la transparencia de todo tu proceso de fabricación y, al mismo tiempo, hará que los miembros de tu equipo sean responsables de mejorar la OEE y la productividad general.

3. Corrige los problemas de calidad lo antes posible

Al controlar tu OEE, no tienes que esperar hasta el final de tu línea de producción para identificar las pérdidas de calidad. Utilizando sensores y otros medios, puedes recibir notificaciones cuando haya desviaciones de calidad en tu proceso de fabricación tan pronto como se produzcan. En última instancia, esto te permitirá corregir cualquier pérdida de calidad lo antes posible y mejorar tu OEE en el proceso. Por no mencionar que, al corregir inmediatamente las desviaciones de calidad, puedes mantener contentos a tus clientes, que siempre obtendrán la calidad que esperan de tus productos.

4. Optimizar el rendimiento de la fabricación

La supervisión en tiempo real es la mejor forma de mejorar el componente de rendimiento de tu OEE. Sabiendo cómo funciona tu máquina en tiempo real y supervisando su rendimiento, puedes resolver cualquier problema y eliminar los cuellos de botella lo antes posible. De este modo, puedes mantener tu proceso de fabricación funcionando a su nivel óptimo de forma constante.

5. Permitir el mantenimiento preventivo

La supervisión en tiempo real te permite realizar un mantenimiento preventivo basado en el estado de tus equipos y activos de fabricación para minimizar el tiempo de inactividad. Cuando, por ejemplo, tus sensores identifican posibles problemas incipientes, puedes realizar un mantenimiento rápido antes de que la máquina se ralentice -o peor aún, falle-. El mantenimiento preventivo mejorará especialmente el componente de disponibilidad de tu OEE.

Conclusión

Más arriba hemos hablado de las fórmulas importantes que debes conocer para calcular la OEE, así como de las mejores prácticas y consejos para mejorar gradualmente tu puntuación de OEE.

Sin embargo, es importante no obsesionarse demasiado con los detalles técnicos de la OEE, sino que debes centrarte en conseguir una mejora incremental y solucionar los problemas subyacentes que afectan a tu OEE.